高原环境对人体有益的影响
高原低氧环境对人体有损伤的一面,但通过我们观察研究发现:低氧环境也有促进人体健康的一面,这是一个新的研究领域,许多问题有待深入探讨。我们调查发现,在当今代谢综合征正日益严重威胁人类健康之时,青藏高原的世居藏族则并非如此,他们的心、脑血管和代谢性疾病的发病率却较低。在高原训练可以提高人体对低氧的耐力,如让平原运动员到高原进行体育训练,通过低氧刺激复合强化体能,来提高低氧耐力,从而提高运动成绩。
1.海拔对人类寿命的影响
所谓寿命是指从出生经过发育、成长、成熟、老化以至死亡前机体生存的时间,通常以年龄作为衡量寿命长短的尺度。由于人与人之间的寿命有一定的差别,通常采用平均寿命。平均寿命常用来反映一个国家或一个社会的医学发展水平,影响寿命的因素有很多种,包括遗传、性格、饮食、受教育程度、医疗、经济保障、自然地理环境等。其中自然地理环境又包括气候、水文、土壤污染指数、日照长短、海拔高度等。
1997年国家自然科学基金项目“中国古代长寿点区的地理分布及其环境背景的初步研究”指出:地势高低的不同会引起整个生态环境的不同,因而地势高低对人类健康与长寿有着重大影响。研究发现,人登上海拔1500m高山1h后,人体发生生理变化:如肺通气量和肺活量增加、周围血循环增加、脑血流量增加、小便酸度上升、血糖轻度下降、尿中乙糖排泄增多。在海拔1500m的高山停留数日,呼吸功能会进一步提高,红细胞沉降率增快,血中纤维蛋白原增多。另外,海拔1500m对男性的生理功能也有一定影响,甲状腺、肾上腺、性腺功能进一步活跃,有助于男性魅力的释放。

若在高山地区生活2~3周,生理变化就更为明显,尿中17-羟皮质酮排泄增多。特别是原来尿中17-羟皮质酮排泄非常低的哮喘病人,排泄增多就更明显。此外,体温调节功能到改善,血液中红细胞和血红蛋白的含量增多,嗜酸性粒细胞则减少。从这个角度看来,适当的海拔高度可以调节人体潜在机能,有助于人类身体健康。世界三大长寿区都在高山地区,即高加索的阿塞拜疆和阿布哈兹(海拔2000m),东喜马拉雅的罕萨地区(海拔2400m)包括克什米尔及我国新疆南部和田地区(海拔2200m)和安第斯山厄瓜多尔的Vilcabamba地区(海拔2250m),这里平均寿命高,百岁老人不足为奇,这些地区的共同特点是:环境保持着高山原始的生态系统,平均海拔1500~2500m,空气和水清新,较少污染,人们多从事体力劳动,进低热量饮食,体型清瘦者多,性情乐观,长者在家庭中依然有权威地位,百岁老人大多有家族史。除上述相似因素外,高原寒冷低氧环境中人体发育延迟、性成熟期延缓、生命循环周期延长及心脑血管疾病和恶性肿瘤的低发病率也是这些高山地区多长寿的原因之一。以上研究充分表明,适宜的海拔高度(如海拔1500~2500m)对人体健康的影响是积极的,它可以调节人体新陈代谢,改善人体内环境,从而促进人体健康。
2.高原低氧环境对人体的有利影响
高原环境对人类的影响涉及大气物理、地球化学和生态等多种因素,其中大气压低、低氧、低温、低湿、太阳辐射强等因素往往综合作用于人体,而低氧是其中的关键性因素。低氧,是指高原环境随海拔增高,形成大气压下降和其中的氧分压降低,即空气中的氧含量低下,导致吸入气氧分压下降而引起人体的低氧血症。这种从大气到机体细胞线粒体的氧传送过程是呈瀑布式逐级递减降低,故也称为“氧瀑布”。低氧是高原对人类最大的挑战和危害。然而,还有许多研究表明通过习服-适应的调节过程,高原低氧环境调动了人体内的生理功能活动,提高了心、肺、血功能,增强了氧的利用,可以给机体带来有益的效应。(https://www.daowen.com)
(1)早期高血压及冠心病:20世纪70年代,苏联已在高加索山区的依斯齐苏、酥夏(海拔1600~2200m)建立高山疗养院,治疗高血压和冠心病。Stuyanov报告在酥夏利用高山气候治疗10例血压明显增高(达220/120mmHg)的高血压病人,从平原到高原2~3周,血压包括收缩压和舒张压逐步下降,收缩压下降了20~70mmHg,仅一人血压无变化。另21例冠心病并有高血压者血压也有降低。血压下降但脉压波动较小,认为在高原血压降低并非心收缩功能减退而系周围阻力减低。高原慢性低氧可使小血管侧支开放,微血管增生,改善循环。2003年瑞士苏黎世大学Wyss等研究证明:急性低氧暴露时在正常人和冠心病人均可增加冠脉血流。早期冠心病人在海拔1600~2200m疗养一段时间后,临床症状和心肌供血均有改善。另外,1996年成都军区昆明疗养院对318例年龄在70岁以上老人进入昆明亚高原疗养进行了观察探讨,该组均为部队老干部,最小年龄为70岁,最大年龄为89岁,平均年龄为73.12岁。男性为311例,女性7例,疗养期最短为5d,最长为48d,平均为18.96d。患冠心病、高血压病史占72.72%,患冠心病、肺部疾病史者68.28%。他们中80.26%来自内地和海拔平面较低城市,有19.74%为昆明地区的离休老干部。研究结果表明:高龄冠心病患者进入亚高原疗养,由于疗养期短,机体内各脏器潜力代偿作用结果,提高了心肌对耐氧的锻炼,提高了血管壁的扩张与收缩作用,提高了脏器、组织血供,应激能力相应提高。在疗养期结束时的各常规检查均正常。所以,高龄老年人进入亚高原疗养对机体锻炼有临床意义。
(2)支气管哮喘(特别是小儿和成人过敏性哮喘):在低氧条件下小支气管平滑肌的应激性减低,从而减轻收缩痉挛,减少哮喘发作。吉尔吉斯国家心血管病研究所在天山的图亚-阿苏(海拔3200m)建立高山疗养院,Brinkulov(2000年)报告在该疗养院治疗支气管哮喘,包括少数并发阻塞性肺气肿的病人,其基本方法是让病人做一套呼吸体操和每天上、下午集体缓慢徒步行走于山间各1~2h,一般均不用药,治疗15~30d,76%的病人收效明显。Sooren baev(2006年)观察慢性阻塞性肺疾患(COPD)病人在海拔2430m后FEV1和SaO2 均有增高。另外,青海高原医学科学院研究者观察到15例在平原患有支气管哮喘的青藏铁路建筑工人在海拔3500~4900m劳动,初期仍服用药物,15~40d后,7例病人症状缓解而药量减小,2个月后8例哮喘消失而停药,在高原工作6个月后返回平原在3~5个月内哮喘发作减少而症状较轻。究其原因,高山地区远离工业区,较少污染,空气清新,较少致敏原;而且,低氧下机体交感神经和肾上腺皮质活性增强,血清去甲肾上腺素和皮质激素增高,从而降低了支气管痉挛的发生频率。
(3)再生障碍性贫血:再生障碍性贫血目前尚缺乏特效的治疗方法,高原低氧刺激下肾脏产生红细胞生成素(EPO)增多,又刺激骨髓生成红细胞,从而改善贫血。利用这一原理,吉尔吉斯医学研究所的Raimjanov(2006年)报告在天山阿拉套和图亚-阿苏(均为海拔3200m)高山疗养院治疗再生障碍性贫血病人近20年的经验,其基本方法为应用血浆去除疗法结合高山气候治疗,1个疗程40d,以缺铁性贫血病人和健康人做对照。结果观察到再障病人骨髓巨核细胞增生,出血倾向改善,骨髓电镜图像显示红细胞系统开始活跃。健康组在高原也出现红细胞系统增生反应。
(4)糖尿病:经过药物控制病情稳定的糖尿病患者并非不宜去高原。一项研究发现,在高原海拔2400m短期居住3d可改善人体糖耐量,在高山徒步行走时,经过训练的登山者较相同年龄地坐业劳动者有更好的糖耐量。在海拔4000m得到类似结果。从而认为这是受到高山地理环境的影响,为防治2型糖尿病开辟了前景。
(5)其他:除了上述疾病,利用高原气候治疗的疾病尚有帕金森病、放射性损伤、情感性疾病、某些职业病(Serebrovskaya,2002)、先天性红细胞增多症(Josef T.Prchal,2009)和慢性肾炎肾病综合征(Kaliev,2006)等。另外,美国威斯康星大学Stéphane.Vinit等(2009年)应用间歇性低氧治疗颈椎脊髓损伤取得疗效,比利时Namur大学S.Toffoli等(2008年)研究表明间歇性缺氧对肿瘤的进展具有遏制作用。
3.高原低氧环境对维护人体健康的应用情况
在一些国家和地区,如苏联、美国和瑞士,在海拔2000~3000m地区,已利用高山气候和身体锻炼来提高心、肺功能和提高健康水平,开展“高山疗养”和“高原健康旅游”。选点条件是在中度高原、风光秀丽、植被丰富、气候宜人的山区。疗养点保持朴素的生活环境,有医务人员指导,有简单的物理训练设备,主要让人体接触高原大自然,享受空气、阳光和绿色食品,训练方式可以做健身操或高原呼吸体操,也可组织徒步旅行或登山活动。事实证明:平原人每年有机会到高原短期疗养或旅游,经低氧刺激,可以“激活”生理功能,调整神经系统功能,有益于健康。19世纪末,当第一批肺结核病患者被转移到达瑞士沃斯疗养院的时候,人们就已经相信,高山空气有益于人类肺部疾病的康复。到20世纪初,美国建立了许多结核病疗养院,第一个结核病疗养院是弗吉尼亚州(海拔2072m)伯克维尔的皮埃蒙特疗养院。我国著名的高海拔疗养地有很多,包括各大名山(如庐山、黄山、莫干山、鸡公山、峨眉山等)疗养院以及云南、青海等疗养地,这些疗养地海拔也大多在1500~2500m之间。事实证明,高海拔低氧环境(1500~2500m)可调节多项生理机能,有利于人类身体健康,有利于人类寿命延长。